一种永磁电磁互调的解锁结构的制作方法

本发明涉及电磁解锁领域，具体涉及一种低冲击电流、重量轻、体积小的永磁电磁互调的解锁结构。

背景技术：

目前，电磁解锁装置已经广泛应用于工业控制领域，随着技术的发展、设备小型化和高频化的背景下，对系统的电磁兼容性能提出了更高的要求。所以，当在追求电磁解锁设备重量轻、体积小、锁定力和解锁力大、工作行程大等性能时，降低其低冲击电流的特性也是满足EMC性能的有效途径。

传统的电磁解锁装置中使用动铁芯来实现锁定和解锁的动作，从而使得磁路中的磁通变化加剧，导致冲击电流剧增，对电路中其它精密设备带来影响或损坏；另外，传统的电磁解锁装置受导磁面积的限制，很难实现小型化和增大电磁力。

技术实现要素：

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种永磁电磁互调的解锁结构。

为实现上述目的，本发明提供一种永磁电磁互调的解锁结构，包括：旋盖、永磁体和封闭式轭铁；

所述旋盖和封闭式轭铁通过螺纹扣连接组成外壳；

所述封闭式轭铁的内底上垂直安装有铁芯，所述铁芯的侧壁上以铁芯为轴心绕制有线圈；所述铁芯的轴线上开有贯穿所述铁芯和封闭式轭铁内底的第一通孔，所述第一通孔内设有移动杆，所述移动杆上端与所述永磁体固定连接；

所述封闭式轭铁的上部开有供所述永磁体上下运动的第二通孔，所述永磁体上部安装有保护壳，所述保护壳的直径大于第二通孔的孔径；所述保护壳与所述旋盖之间设有第一弹簧，所述永磁体与所述铁芯之间设有第二弹簧，且所述第一弹簧、第二弹簧均为宝塔形弹簧。

作为本发明的进一步改进，将永磁体对铁芯的磁力作为锁定力，通过设置永磁体磁性强度、铁芯的几何参数和第二弹簧的强度，从而调节锁定力F_锁的大小：

F_锁＝F_永-F_弹

式中，永磁吸力弹簧力F_弹＝Kx；其中，μ₀为真空磁导率，H_c永磁矫顽力，h为永磁高度，R为磁路的等效磁阻，K和x为弹簧弹性系数和压缩距离。

作为本发明的进一步改进，将通电线圈和永磁体间的斥力作为解锁力，通过设置线圈匝数N和电流大小I、永磁体磁性强度、铁芯的几何参数和第二弹簧的强度，从而调节解锁力F的大小：

F＝F_电+F_永+Kx

式中，电磁力为R'为磁路的等效磁阻。

作为本发明的进一步改进，所述铁芯和封闭式轭铁均采用高导磁材料制成。

作为本发明的进一步改进，所述永磁体为纵向充磁。

作为本发明的进一步改进，所述铁芯和第二通孔上表面之间的轴向距离大于所述永磁体的高度和所述第二弹簧(5)线径的和0.05mm～0.1mm。

作为本发明的进一步改进，所述旋盖通过上下旋动来调节所述移动杆的工作行程。

作为本发明的进一步改进，所述移动杆上端嵌于永磁铁和保护壳中，形成一体式结构；

所述移动杆下端连接解锁器。

作为本发明的进一步改进，所述移动杆为非磁性材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供一种永磁电磁互调的解锁结构，通过设计磁路和固定铁芯，将永磁体对铁芯的磁力作为锁定力，通电线圈和永磁体间的斥力作为解锁力，使其满足低冲击电流、重量轻、体积小的要求，同时还具有较大且可控的锁定力、解锁力和工作行程。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的永磁电磁互调的解锁结构的结构图；

图2为本发明一种实施例公开的锁定时磁路结构示意图；

图3为本发明一种实施例公开的解锁时磁路结构示意图。

图中：

1、旋盖；2、第一弹簧；3、保护壳；4、永磁体；5、第二弹簧；6、移动杆；7、铁芯；8、线圈；9、封闭式轭铁。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，本发明提供一种永磁电磁互调的解锁结构，包括：旋盖1、第一弹簧2、保护壳3、永磁体4、第二弹簧5、移动杆6、铁芯7、线圈8和封闭式轭铁9；

旋盖1和封闭式轭铁9上部通过螺纹扣连接组成外壳，封闭式轭铁9的内底的正中位置上垂直安装有铁芯7，铁芯7与封闭式轭铁9固定连接，铁芯7和封闭式轭铁9均采用高导磁材料制成。铁芯7的侧壁上以铁芯7为轴心绕制有线圈8；铁芯7的轴线上开有贯穿铁芯7和封闭式轭铁9内底的第一通孔，第一通孔内设有可上下移动的移动杆6；移动杆6上端嵌于永磁铁4和保护壳3中，形成一体式结构；移动杆6下端连接受控部件。

封闭式轭铁9的上部开有供永磁体4上下运动的第二通孔，永磁体4为纵向充磁。永磁体4上部安装有保护壳3，保护壳3的直径大于第二通孔的孔径；保护壳3与旋盖1之间设有第一弹簧2，第一弹簧2的弹力较小，在计算锁定力和解锁力时可忽略不计，其主要用于实现永磁体从解锁到锁定的回位，从而使永磁体4可保证与铁芯的吸引力。永磁体4与铁芯7之间设有第二弹簧5，第二弹簧5在计算锁定力和解锁力时不可忽略不计，且所述第一弹簧、第二弹簧均为宝塔形弹簧。

优选的，铁芯7和第二通孔上表面之间的轴向距离大于永磁体4的高度和所述第二弹簧(5)线径的和0.05mm～0.1mm，可避免永磁体4发生硬性碰撞。

优选的，旋盖1通过上下旋动来调节移动杆6的工作行程。

优选的，移动杆6为非磁性材料。

如图2所示，将永磁体4对铁芯7的磁力作为锁定力，通过设置永磁体磁性强度包括永磁体几何参数：直径和厚度；磁性能参数：矫顽力，相对磁导率等、铁芯的几何参数包括直径和高度和第二弹簧的强度，从而调节锁定力F_锁的大小，公式为：F_锁＝F_永-F_弹；

式中，永磁吸力弹簧力F_弹＝Kx；其中，μ₀为真空磁导率，H_c永磁矫顽力，h为永磁高度，R为磁路的等效磁阻，K和x为弹簧弹性系数和压缩距离。

如图3所示，将通电线圈和永磁体间的斥力作为解锁力，通过设置线圈匝数N和电流大小I、永磁体磁性强度包括永磁体几何参数：直径和厚度；磁性能参数：矫顽力，相对磁导率等、铁芯的几何参数包括直径和高度和第二弹簧的强度，从而调节解锁力F的大小：

F＝F_电+F_永+Kx

式中，电磁力为R'为磁路的等效磁阻。

本发明提供一种永磁电磁互调的解锁结构，通过设计磁路和固定铁芯，将永磁体对铁芯的磁力作为锁定力，通电线圈和永磁体间的斥力作为解锁力，使其满足低冲击电流、重量轻、体积小的要求，同时还具有较大且可控的锁定力、解锁力和工作行程；它用于控制工业设备。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。